《Scientific Reports》:Challenges in expert ratings of marine habitat and species sensitivity to anthropogenic pressures
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在海洋生态研究中,为解决人类活动对海洋生态系统影响评估中数据不足的问题,研究人员开展了关于物种和栖息地对人类活动及压力敏感度的专家评级研究。结果发现专家评级存在不一致性,这对海洋管理有重要意义。
在广阔无垠的海洋世界里,生态系统复杂多样,人类活动对其产生的影响也日益复杂。如今,研究人员在探究海洋生态系统受人类活动影响时,面临着诸多难题。一方面,海洋生态系统的复杂性使得单一压力在不同生态尺度下会产生不同效果,生态系统对压力的响应常常是非线性的,且压力之间还存在复杂的相互作用,而许多相互作用类型研究甚少。另一方面,在实际研究中,一些能反映生态系统复杂应激情况的模型,如端到端生态系统模型和复杂统计模型,应用并不广泛。目前,简单模型结合 “敏感度权重” 的方法仍被广泛使用,这些权重通常源于专家调查或研讨会,但该方法是否可靠,专家评级是否一致,都有待探究。
基于此,芬兰环境研究所(Finnish Environment Institute,SYKE)等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。此项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为海洋生态研究和管理提供了关键信息。
研究人员为开展此项研究,运用了数据收集与处理、数据分类以及数据分析等关键技术方法。他们广泛收集数据,从已发表的科学论文、补充材料以及未发表报告和项目的作者处获取信息,最终筛选出 21 项符合标准的研究,涵盖全球多个海洋区域。在数据处理阶段,将所有研究报告的平均敏感度评分转换为统一格式,并把相关内容重新分类为人类活动、压力、栖息地等几大类。数据分析时,主要采用非参数数据探索和可视化方法,计算中位数、四分位数间距以及使用肯德尔相关系数 τ 和基于绝对差异的度量 σabs来分析数据。
下面来看具体的研究结果:
- 不同区域的敏感度评分:研究发现,多个生态系统组件对特定人类活动和压力的敏感度评分在不同研究中呈现一致性。例如,底拖网捕捞对深海栖息地和底层鱼类、气候变化对沿海栖息地和珊瑚、物种开采对鱼类及其栖息地和海洋哺乳动物副渔获物、有害物质对鸟类、哺乳动物、深海软质栖息地和热液喷口栖息地,以及包括疏浚和倾倒在内的物理破坏对河口、浮游植物、珊瑚和海草等,这些组合的敏感度评分往往较高,中位数≥0.78。而像狩猎对水下物种、远洋渔业对沿海栖息地等人为组合,以及鲨鱼对海上能源生产、水产养殖对海带等情况,敏感度评分较低,中位数≤0.22。
- 研究间和研究内的一致性与差异:通过分析专家个人评分和研究内所有专家平均评分的相似性矩阵发现,部分研究中专家意见一致性较好,但在地理区域方面,结果并不明确。例如,波罗的海地区不同研究的专家意见一致性常为弱到中等。同时,同一研究中不同区域的平均敏感度评分,比不同研究中相同或邻近区域的评分更相似。
在研究结论和讨论部分,综合分析 21 项研究的敏感度评分得出三个重要结论:一是不同研究和区域的平均评分在许多压力的敏感度上基本一致;二是区域差异无法充分解释专家个人评分或研究内平均评分的变化;三是同一研究中不同区域(主要由不同专家评定)的敏感度评分相对相似。这表明专家对海洋生态系统主要威胁的看法具有共性,但现有研究在方法上存在严重缺陷。许多研究对生态系统敏感度的定义模糊,方法差异大且未充分报告,术语混淆,宽泛的分类忽略了压力影响的复杂性。这些问题限制了对生态系统敏感度的深入理解,影响了相关模型和保护工作的准确性。
该研究意义重大,一方面,研究结果反映出气候变化、有害物质和底拖网捕捞对底栖生态系统的破坏等是全球范围内亟待解决的海洋生态威胁,能为有限的保护资源提供指导,助力保护最脆弱的物种和栖息地。另一方面,研究揭示的现有研究方法的不足,为后续研究指明了方向。未来研究应采用更专业、可靠且基于理论的方法,如遵循专业调查设计标准、合理选择专家、明确调查问题、清晰界定人类活动或压力水平等,从而提高海洋生态研究的准确性和有效性,更好地为海洋管理和生态保护服务。